现代测绘技术范文

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关键词:工程地质测绘；测绘技术;遥感影像

0 preface: geological surveying and mapping is for the geological investigations and mineral and their results of the maps of all involved the floorboard of the surveying and mapping work. Mainly including geological survey, geological profile measurement points, physical and chemical detecting amount, and the mining area control survey, mining area measurement, exploration nets BuCe terrain of exploration engineering measurement, orientation, pitting engineering survey, well ground engineering measurement, link up the measurement, open pit measuring, surface movement observation and the relevant to draw, printing and maps of geology and mineral resources information system establishment.

Geological surveying and mapping in the past the long-term dependence on the theodolite, such as China, water level instruments are the application of new technology is less. With modern surveying and mapping technology gradually expand the application, to old instrument, old equipment, say goodbye to the old technology of the time has come. The core of modern surveying and mapping technology is 3 S, namely the satellite positioning technology (GPS), remote sensing (RS) and geographic information system (GIS) technology. Among them, the satellite positioning technology and remote sensing technology is space technology, satellite technology, the sensor technology and modern communication technology, the computer technology high and new technology such as the result of comprehensive integration, geographic information system technology is a computer technology, database technology, space analysis and simulation (virtual reality technology integrated results.

Keywords: engineering geological surveying and mapping; Surveying and mapping technology; Remote sensing image

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

摘要:在工程地质测绘中，为了满足工程设计和施工的要求，工程地质测绘经常采用专门性测绘应用，地质测绘的技术方法和技术手段也将逐步更换。随着现代测绘技术的逐步扩大利用遥感影像解译地质构造、随着测绘技术的现代化，地质测绘的技术方法和技术手段也将逐步更新换代。对新时期现代地质测绘技术进行分析探讨。

1 工程地质测绘规范

工程地质测绘是工程地质勘察中一项最重要、最基本的勘察方法，也是诸多勘察工作中走在前面的一项勘察工作。它是运用地质、工程地质理论对与工程建设有关的各种地质现象进行的详细观察和描述，以查明拟定建筑区内工程地质条件的空间分布和各要素之间的内在联系，并按照精度要求将它们如实地反映在一定比例尺的地形设计图上。配合工程地质勘探、试验等所取得的资料编制成工程地质图。这一重要的勘察成果可对场地或各建筑地段的稳定性和适宜性作出评价。

工程地质测绘在切割强烈的基岩山区时，就有可能较全面地阐明该区的工程地质条件，得到岩土工程地质性质的形成和空间变化的初步概念，判明物理地质现象和工程地质现象的空间分布、形成条件和发育规律。工程地质测绘即使在为第四系覆盖的平原区，也仍然有着不可忽视的作用，只不过这时的测绘工作重点应放在研究地貌和松软土上。

由于工程地质测绘能够在较短时间内查明广大地区的工程地质条件且资费不高，在区域性预测和对比评价中能够发挥重大作用，在其他工作配合下能够顺利地解决建筑区的选择和建筑物的合理配置等问题，所以在工程设计的初级阶段，它往往是工程地质勘察的主要手段。

通过工程地质测绘对地面地质情况有了深入了解、对地下地质情况有了较准确的判断，初步掌握了某些地质规律和需要研究的问题，这就为进行其他类型的勘察工作奠定了基础，使进行这些工作的范围更集中、目的更明确，从而必然会节省勘察工作量、提高勘察工作的效率。

2 地质测绘的主要内容

在设计之前，工程地质工作者要详细查明测区工程地质条件的空问分布规律。工程地质测绘中，要查明各种性质不同的岩石分布变化规律、地质构造、地貌、水文地质条件、自然地质现象、工程地质现象等。通过观察区内的地质条件、查阅以往勘察资料、施工编录或通过访问，按一定比例尺如实地把它们反映在地形地图上，作为工程地质预测的基础提供设计部门使用，并编制工程地质图。

3 遥感影像技术及其特征

3.1遥感技术的应用

遥感(R emote Sensing)简称RS，遥感技术主要是通过遥感平台上设置的传感器远距离不与目标接触，接收目标反射线或发射的各种不同波段的电磁波信息，经过对这些信息的处理和解译，达到对远距离目标的探测和识别的手段。

应用遥感资料，可获取工程地质实时、动态、综合的信息源，对工程地质环境进行监测，为工程地质环境保护提供决策支持。遥感技术在找矿、工程地质条件研究、煤层顶底板研究等方面都已得到应用。

3.2遥感影像特征

(1)遥感影像上某个像素的值因传感器不同，获取的波段数不同，其值由不同波段的相应位置点的值来共同表示。

(2)遥感影像都不进行有损压缩。有损压缩会带来图像信息损失，而普通图像为了节省空间常常进行压缩。

(3)传感器种类不一，产生的文件组织方式也各不相同。遥感软件生产公司众多，所组织的影像数据格式也各不相同，难以用一种方式来读取、解译影像信息。

4 遥感图像三维可视化及影像动态在地质测绘中的应用

与传统方法比较，应用遥感图像三维可视化及影像动态分析方法选择野外地质观测路线有诸多优势，可达事半功倍之效果。

（1）通过遥感影像的宏观和微观分析，选择和布置的观测路线能完全控制测区主要地质体和构造形迹的空间展示，研究、分析测区不同地质体和地质构造的影像特征及其相互关系，确定地质体划分原则及其特征解译标志。

（2）通过三维影像分析并根据测区建立的遥感地质解译标志，地质观测路线可布置在通行条件最好、穿越的影像岩石单位最多的地区。

(3)地质观测路线一般以垂直于区域构造线方向的穿越路线为主，适当辅以追索路线。如果岩性岩相变化较大，地质体走向延仲关系不清，为了解某些重要接触关系、矿化带及重要构造现象的空间延伸情况等，穿越路线又不能达到目的，可布置专门追索路线加以控制。以上工作，利用遥感图像三维可视化与影像动态分析方法都容易实施。

5 工程地质测绘技术发展

5.1.工程地质测绘中的控制测量工作

控制测量是工程地质测绘的基础，地质矿区布设平面控制的方法有两种:①在国家一、二等三角控制下进行三、四等三角点的加密;②在国家一、二等三角点下不能加密情况下布设独立的三、四等三角或五秒小三角锁网作为矿区基本平面控制。独立的三角锁网必须测定锁网的起算边长。

建立控制测量三角网，如果利用经纬仪、平板仪费时费力。而利用GPS进行，精密控制测量就不再限制于通视条件、距离条件这些因素，控制测量的工作模式有了很大的改观，对于相对矿区工程点不再需要长远距离的测三角锁从其他地方引人控制点，只需从起算点采用边点连接跳跃式地直接引人到测区，极大地简化了工作步骤，节省了时间和人力。

5.2普通工程地质测绘工作

在地质单位，普通工程地质测绘工作包括:工程点测量、钻孔测量、探槽测量、物探网测网布设等。在这些工作中使用GPS RTK，极大地减少工作量，也提高了精度。

很多地质工程中大量采用了GPS RTK技术等全数字化测绘手段，极大地提高工作效率，成为有效地完成测量任务的关键。

6 结束语

新的测绘技术的应用使得工程地质测绘的精度、作业效率和实时性达到最佳的融合，极大地推进了工程地质测绘技术的发展，使工程地质测绘手段实现了自动化或半自动化，有力地促进了工程地质测绘的精确度和测量速度。相信随着数据传输能力的增强、数据的稳健性、抗干扰性和软件水平的提高，新技术将在工程地质测绘和其他领域得到更广阔的应用。

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3S技术是遥感技术（Remote Sens-ing，简称RS）、地理信息系统（Geography Information Systems，简称GIS）和全球定位系统（Global Positioning Systems，简称GPS）的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。3S技术是现代技术发展的先导，对世界科技进步发挥着重要作用，在各领域有着极其广泛的应用。随着以数字测绘、全球定位系统、遥感和地理信息系统为代表的现代测绘技术体系的建立，4D产品以及高精度、高效率的新型测绘仪器的出现，地籍测量与现代测绘新技术的结合逐渐紧密，使地籍测绘从理论到实践发生了根本性变化。现代地籍测量主要是指利用现代测绘技术以一定的精度测定土地界、土地权属位置、土地面积并以反映土地利用类型、分布状况以及质量等级的专门测量，它为国家土地管理部门提供具有现时性的土地详查资料，并为土地登记提供依据。同时，根据国土资源部“一五”规划的要求，“数字国土”工程已全面展开。因此，地籍测量必须为进一步建立地籍数据库和地籍管理系统提供准确、合理、规范、全面的基础数据。传统的地籍测量手段已经难以满足实际工作的需要，现代测绘技术和方法正发挥着巨大作用。

地籍测量专业性强，地籍数据具有法律效力，对数据精度要求高，配套的成果资料现时性强，同步变更需及时。因此，根据地籍测量所特有的专业性，现代测绘技术对于地籍测量来讲，主要有野外数字测量、GPS测量、数字摄影测量与遥感、内业扫描数字化测量4种模式。受环境和技术的约束，这些模式各有优、缺点，但能相互补充，从而实现地籍信息的全覆盖采集。数字测绘技术充分利用现代信息产业和计算机制图理论发展的最新成果，成为现代测绘的主流。全野外数字测绘产品主要是全野外测绘的基础数字地形图、地籍图，是建立适用于国土、规斯.房产、城建、水利、电力等部门地理信息系统的主要基础信息库来源。地籍也是如此，地籍数据库和地籍管理系统质量的好坏，取决于运用这种测量模式采集的数据。同时如果基础数字测绘产品质量标准较好，可供不同部门使用，避免资金的重复投入。

针对数字地籍测量的三个环节――确权、测量、编绘，作业流程的科学化是保证质量的关键，同时还要注意作业工具的合理选择与搭配。应用数字摄影测量与遥感模式进行地籍测量目前已经广泛应用。随着航空航天影像信息获取手段朝着多平台、多时相、多传感器、高分辨率、高光谱和快速机动的方向发展，高分辨率卫星遥感影像将成为地理空间信息获取与更新的主要数据源，以激光测距系统（LIDAR）、激光成像雷达、双天线SAR系统、数字摄像机、GPS/INS为主体的机载三维数字摄影测量系统等多种数据获取手段的迅速发展，不但能完成地籍线划图的测绘，还可以得到各种专题的地籍图，同时利用卫星遥感进行土地资源调查和土地利用动态监测，为快速及时的变更地籍测量作好参照。数字摄影测量与模式得到的地籍图信息丰富，实时性强，既具有线划地图的几何特征，又具有数字直观、易读的特性，地籍图上的界址点完善，而且不受通视条件的限制。

鉴于现代测绘技术在地籍测量中的几种重要模式，可以总结现代地籍测绘技术的几个特点：专业性、数字化、网络化，即以数字化的采集模式获取具有很强专业性的地籍要素，并最终建立地籍数据库和地籍管理信息系统，以实现网络办公自动化。但是上述几种模式以及各种组合方式各有优、缺点和适应范围，因此在很大程度上并不是单独使用。根据测区的实际情况、各种模式的适用环境和作业单位的实力背景，可以选择经济、高效的测量模式，以达到地籍测量的精度要求。

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中图分类号： P2 文献标识码： A 文章编号：

传统的测绘方式主要是手工作业，外业测量人工记录，人工绘制地形图；为用图人员提供晒蓝图纸，在图上人工量、算所需要的坐标、尺寸和面积等。随着计算机技术飞速发展，土地管理人员所使用的地籍图可以直接显示于屏幕，各项数据可以在计算机中随时查寻、变更。在交互式计算机图形系统的支撑下，工程设计人员可直接在屏幕上进行设计、方案的比较和选择等。因此，地籍测绘方法，必然要经历一场不可避免的革命性变化，变革最基本的目标就是数字化、自动化(智能化)。使地籍测量工作实现科学化、现代化。

1 地籍测量的任务与作用

地籍测量是地籍管理中一项极其重要的基础技术工作是地籍管理的中心内容,它要保证土地信息的可靠性与精确性,所以地籍测量是以一定的精度测定土地境界、土地权属位置、土地面积,并以反映土地利用类型、分布状况以及质量等级为目的的测绘工作。它为地籍管理和其它土地管理工作服务。具有专业性强等特点,表现在四个方面:

⑴带有法律性行政行为;

⑵具有较高的能满足地籍管理的精度指标;

a⑶有配套的成果资料,包括图、表、册、卡等成套的成果;

⑷须保持地籍成果资料的现势性,当地籍要素变化后,应及时同步地进行变更测量。

地籍测量是调查和测定土地极其附着物的权属位置、范围大小、质量等级、土地利用类型等土地基本状况信息的测绘工作。包括: ⑴地籍调查; ⑵地籍平面控制测量; ⑶地籍界址点细部测量; ⑷地籍地物点碎部测量; ⑸计算机数据处理; ⑹各种成果输出。

2 现代地籍技术的测量模式

地籍测量专业性强, 地籍数据具有法律效力,对数据精度要求高,配套的成果资料现时性强, 同步变更需及时。因此, 根据地籍测量所特有的专业性, 现代测绘技术对于地籍测量来讲,主要有野外数字测量、GP S测量、数字摄影测量与遥感、内业扫描数字化测量4 种模式。受环境和技术的约束,这些模式各有优、缺点,但能相互补充,从而实现地籍信息的全覆盖采集。

2 . 1 野外数字澜置模式

数字测绘技术充分利用现代信息产业和计算机制图理论发展的最新成果, 成为现代测绘的主流。全野外数字测绘产品主要是全野外测绘的基础数字地形图、地籍图, 是建立适用于国土、规斯．房产、城建、水利、电力等部门地理信息系统的主要基础信息库来源。地籍也是如此,地籍数据库和地籍管理系统质量的好坏, 取决于运用这种测量模式采集的数据。同时如果基础数字测绘产品质量标准较好, 可供不同部门使用,避免资金的重复投入。

2.2 GPS 测量模式

G P S本身就是现代测绘技术的一种标志。GPS 技术在进行地籍测绘工作时，一主要有两种模式：静态相对定位和实时动态相对定位，静态相对定位操作工序简单，台地面接收装置只要排列好，就可以进行同步观测，但是过后需要专业人员对数据进行处理。如果如出现精确度不高的情况必须重新测量。载波相对观测量是GPS 技术实时动态相对定位技术的基础，通常情况下，控制基站选取的测量点位都比较精确，并且通过安装一台或多台地面连续接收装置实时观测不同角度传送的观测数据。

在GPS 系统中，计算机绘图和虚拟现实技术是追主要的两个部分。对于GPS技术测得的结果，计算机对其进行分析处理，快速、有效地得到一系列数据图形。这些图像可以在计算机屏幕上清楚地显示地籍测绘的全部流程。此外，在进行测绘工作之前，流程模拟工作分析是必不可少的，这也是保证测绘工作实现可操作、高技术性和安全性的前提保障。由此看来，计算机在测绘工作之前的模拟流程及对GPS 所测得的结果进行统计与分析的工作中不可或缺，计算机技术不仅仅能够实现基础工作的需要，还能够得到虚拟现实技术，对保证GPS 测量技术在地籍测绘中起到了非常重要的作用。

2 . 3 数字摄影测量与遥感模式

应用数字摄影测量与遥感模式进行地籍测量前景非常广阔。随着航空航天影像信息获取手段朝着多平台、多时相、多传感器、高分辨率、高光谱和快速机动的方向发展, 高分辨率卫星遥感影像将成为地理空间信息获取与更新的主要数据源, 以激光测距系统(LI DAR )、激光成像雷达、双天线SAR系统、数字摄像机、GPS／INS为主体的机载三维数字摄影测量系统等多种数据获取手段的迅速发展,不但能完成地籍线划图的测绘,还可以得到各种专题的地籍图,同时利用卫星遥感进行土地资源调查和土地利用动态监测, 为快速及时的变更地籍测量作好参照。由于地籍测量的精度要求较高, 数字摄影测量主要以大比例尺航空像片为数据采集对象, 利用该技术在航片上采集地籍数据, 其控制点和目标点主要采用航测区域网法和光束法进行平差,即所谓的空三加密, 进而通过专有数字摄影测量的数据处理软件, 完成地籍测量的内外业。

2.4 内业扫描数字化测量模式

用扫描数字化方法对已有地形图或地籍图采集数字化地籍要素数据, 而界址点的坐标数据则由之前所述的两种模式测出和计算得到, 或把已有界址点的坐标数据输入计算机,然后将这两部分数据叠加,并在数据处理软件的控制下得到各种地籍图和表册。

“准地籍测量”就是近年来出现的内业扫描数字化模式, 即在已有的地形图上根据地籍台账实地标绘宗地界址线, 划分街道、街坊、调查区及编号,调查宗地座落、地名、门牌号码、房屋结构及层数, 标示不清或精度不符时, 可待日后做地籍调查和变更填补; 这种地籍测量模式的前提条件是要求测区内的地形图或地籍图现时性强,并且具有完备的控制点和目标点。鉴于现代测绘技术存地籍测量中的几种模式, 可以总结现代地籍测绘技术的几个特点:专业性、数字化、网络化,即以数字化的采集模式获取具有很强专业性的地籍要素, 并最终建立地籍数据库和地籍管理信息系统,以实现网络办公自动化。但是上述四种模式以及各种组合方式各有优、缺点和适应范围, 因此在很大程度上并不是单独使用。根据测区的实际情况、各种模式的适用环境和作业单位的实力背景, 可以选择经济、高效的测量模式,以达到地籍测

量的精度要求。

3结束语

中国幅员辽阔，地籍测量相当重要。地籍测量是服务于土地管理的一种专业测量，有其自身的特殊背景，它是城镇地籍调查中不可分割的重要组成部分，为国土调查提供科学依据和数据保障，而且与现代测绘新技术结合紧密，研究地籍测量不仅可以促进国土资源管理水平的提高，还能促进当代高新测绘技术在城市测量中的应用不断向前发展与创新。

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2.现代信息测绘技术――“3S”技术简介

现代信息测绘技术――“3S”技术为国土资源利用管理实现信息化提供了基础平台和技术支撑。“3S”技术是指RS（遥感技术）、GPS（全球定位系统技术）、GIS（地理信息系统技术），严格地讲，还应包括现代通讯技术，只有这样才能实现信息的实时传输和通讯。

“3S”技术中的GIS技术是一种特定而十分重要的空间信息系统，它是采集、存储、管理、分析和描述整个或部分地球表面（包括大气层在内）与空间和地理分布有关的数据的信息系统，以它为基础框架，融合叠加各类土地利用与管理专业信息，即形成各种专业信息系统。

RS技术是利用航空、航天摇撼影响自动、快速和实时地提取空间目标位置、形状、结构及相互关系数据的一门测绘技术。它为GIS提供全面、翔实的土地利用数据，并实时地对GIS已有的数据进行更新。

GPS技术则是通过对卫星观测实时、如全球性、全天侯、高精度、快捷、连续、抗干扰、较经济等特点。

“3S”技术最新的发展方向是“3S”集成，即将三者有机地结合一个统一的系统。这种系统，不仅具有自动、实时地采集、处理和更新数据的功能，而且能够智能地分析和运用数据，为各种应用提供科学的决策咨询。

3.“3S”技术在国土资源利用与管理信息化中的应用

“3S”技术在国土资源利用与管理信息化中的应用可以归纳以下几个方面：

3.1在地政地籍管理方面的应用

3.1.1利用“3S”技术建设基础数据库随着城乡土地一体化进程的要求和新《土地管理法》的颁布实施，建立城镇地籍和土地利用现状一体化数据库系统的问题摆在了我们面前，这是实现国土资源管理信息的基础。

3.1.2利用GPS技术进行土地变更调查 随着GPS技术的发展和成熟，基于不同GPS平台的各种类型和不同比例尺的土地利用数据建设相继启动。目前，对土地利用空间和属性数据描述、分析和表达输出的土地利用数据库建设已经成为土地利用数据库的重要组成部分，成为各级政府对土地资源保护、合理开发利用和科学管理倍加关注和基础工作。

随着地籍管理信息化建设的不断深入，越来越多的现代化技术被运用到地籍管理工作中，并呈现出相互交叉、互相融合的态势。这在很大程度上提高了地籍管理规范化水平，促进了地籍管理工作健康发展。

3.2 在土地规划方面的应用

系统功能除具辅助规划编制和管理规划成果外，还应具备辅助土地利用年度计划管理、建设项目用地预审管理、建设项目用地规划审查、土地开发整理复垦项目规划审查等规划实施工作的信息管理功能，系统数据应保证能够转入数据交换中心，以便实现数据共享。

同时，县级土地利用规划管理信息系统在国家和省里试点的基础上也应全面展开。

3.3在土地利用动态监测方面的应用

土地利用动态遥感监测是国土资源大调查的重要组成部分，是国土资源管理的重要手段和有效措施。利用RS和GIS建立土地利用动态摇感监测系统，可以实现对各类土地利用变化的动态监测，有助于开展和复核土地变更调查，更新土地利用现状图，核查土地利用总体规划执行情况和基本农田保护情况，查处违法占地土地，并为国家审批建设用地提供最新的基础图件。

3.4在耕地质量保护方面的应用